第4题:
叙述微生物与自然界中物质循环的关系,有何应用?
微生物在碳素循环中的作用微生物是自然界中许多有机物的分解者,如果没有它们的作用,自然界中各类元素及物质就不可能被周而复始地循环利用,生态平衡就会破坏,整个生命世界就会绝灭,人类自然也就无法生存。 碳素是构成各种生物体最基本的元素,碳素循环包括CO2的固定和CO2的再生。植物和藻类,以及光合微生物,通过光合作用固定自然界中的CO2,合成有机碳化合物,进而转化成各种有机碳化合物。动物以植物为食物,经过生物氧化释放出CO2,动物、植物的尸体经微生物完全降解(即矿化作用)后,最终主要产物之一也是CO2。地下埋藏的煤炭、石油等,经过人类的开发、利用,例如作为燃料,燃烧后也产生CO2,重新加入碳循环。通过这些生物和非生物过程产生的CO2,随后又被植物和光合微生物利用,开始新的碳素循环 氮循环中的作用氮素是构成生物体的另一种必需元素,自然界中的氮素循环包括许多转化作用。空气中的氮气被固氮微生物及植物与微生物的共生体固定成氨态氮,经过硝化微生物的作用转化成硝态氮,后者被植物或微生物同化成有机氮化物。动物食用含氮的植物,又转变成动物体内的蛋白质。动物、植物、微生物的尸体及排泄物被微生物分解后,又以氨的形式释放出来,这种过程叫做氨化作用。由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条件下被一些微生物还原成为氮气,重新回到大气中,开始新的氮素循环。微生物在氮素循环中的几种作用归纳为:固氮作用、硝化作用、同化作用、氨化作用和反硝化作用。 微生物在硫素循环中的作用 脱硫作用:动植物和微生物尸体中的含硫有机物被微生物降解成H2S的过程称为脱硫作用 硫化作用:即硫的氧化作用,是指硫化氢、元素硫或硫化亚铁等在微生物的作用下被氧化生成硫酸的过程。自然界能氧化无机硫化物的微生物主要是硫细菌。 同化作用:由植物和微生物引起。可把硫酸盐转变成还原态的硫化物,然后再固定到蛋白质等成分中。 反硫化作用:硫酸盐在厌氧条件下被微生物还原成H2S的过程称为反硫化作用。